Entre as ß-lactamases, as enzimas CTX-M têm despertado atenção especial pela alta incidência e grande capacidade de propagação. Eventos como recombinação gênica, transferência plasmideal e multirresistência podem ser a razão da manutenção e da ampla disseminação dos genes blaCTX-M. Este é um trabalho retrospectivo que teve como objetivo caracterizar genes blaCTX-M presentes em Klebsiella spp. Foram estudadas 27 linhagens de Klebsiella pneumoniae e 8 linhagens de Klebsiella oxytoca, produtoras de ?-lactamase de espectro estendido, isoladas de pacientes hospitalizados no período de janeiro a junho de 2000. A detecção e identificação dos genes blaCTX-M, assim como dos elementos relacionados com a mobilização destes genes, foi realizada por PCR e seqüenciamento. A localização genética e a mobilidade dos genes blaCTX-M foram pesquisadas por análise plasmideal e hibridação e por conjugação. Os perfis de sensibilidade das linhagens estudadas e das linhagens transconjugantes foram comparados pela determinação da concentração inibitória mínima de antibióticos das classes das cefalosporinas, cefamicinas, aminoglicosídeos e quinolonas. Foram encontrados genes blaCTX-M em plasmídeos conjugativos em 13 (37%) linhagens estudadas: blaCTX-M-9 em 4 K. oxytoca, e blaCTX-M-2 em 9 K. pneumoniae. Os genes blaCTX-M-9 estavam associados ao elemento de inserção ISEcp1, enquanto os genes blaCTX-M-2 estavam associados a integrons de classe I contendo ISCR1. O genes blaCTX-M-2, carreado por plasmídeo, pode estar relacionado com disseminação horizontal entre vários clones de K. pneumoniae, enquanto o gene blaCTX-M-9 foi encontrado sendo carreado por um único clone de K. oxytoca. Este estudo determinou a incidência e a diversidade de enzimas CTX-M no período estudado, além de fornecer dados epidemiológicos que podem explicar a sua prevalência no mundo e contribuir para o entendimento e controle da disseminação deste tipo de resistência. / CTX-M enzymes, the world\'s most prevalent ß-lactamases disseminate very easily. Genetic recombination, plasmid transference and multiresistance could be responsible for the wide spread of blaCTM-X genes. This retrospective study aims to characterize blaCTX-M genes found in Klebsiella spp. The strains were isolated in hospital patients from January to June 2000 and consisted of 27 ESBL-producing Klebsiella pneumoniae and 8 ESBL-producing Klebsiella oxytoca. PCR and sequencing were used in the detection and identification of blaCTX-M genes and genetic elements associated with their mobilization. Determination of genetic localization and mobility of blaCTX-M genes was by plasmid analyses, hybridization and transfer assays. The minimal inhibitory concentrations (MICs) of cephalosporins, cefamicins, aminoglycosides and quinolone antimicrobials evaluated the antibiotic susceptibility profile of transconjugants and strains in the study. The blaCTX-M genes were found in 13 strains (37%): blaCTX-M-9 in 4 K. oxytoca and blaCTX-M-2 in 9 K. pneumoniae. The insertion sequence ISEcp1 was associated with blaCTX-M-9 and blaCTX-M-2 was found in a class I integron bearing ISCR1. Plasmid blaCTX-M-2 genes dissemination was due to horizontal transfer among many K. pneumoniae clones, while blaCTX-M-9 dissemination was associated with a particular clone of K. oxytoca. The study characterized incidence and diversity of CTX-M enzymes during the period studied. Moreover it showed epidemiological data, which may explain CTX-M prevalence worldwide and contribute for the understanding and control of the resistance spread.

Dentre as principais preocupações relacionadas à cadeia de produção do biodiesel está o excedente de glicerina bruta. Esta corresponde a cerca de 10% da massa total resultante do processo de produção do biodiesel e vem sendo acumulada e armazenada nas usinas, formando grandes estoques de resíduos e deixando diversas empresas diante de um passivo ambiental agravante. Uma forma de diminuir esse problema é utilizá-la para formulação de meios de fermentação para obtenção de produtos de interesse econômico. Exemplos são as produções de dióis como; 1,3-Propanodiol (1,3-PD) e 2,3-Butanodiol (2,3-BD). Estes são monômeros de grande aplicação no mercado, sendo o 1,3-PD usado para fabricação de poliuretanos, compostos cíclicos e novos tipos de poliésteres. O 2,3-BD é utilizado como anticongelante, biocombustível e como um importante aromatizante. Assim, no presente trabalho propõe-se valorizar a glicerina residual da fabricação de biodiesel, visando sua bioconversão em 2,3-BD e 1,3-PD, pela bactéria Klebsiella pneumoniae NRRL B199. Para tanto, a proposta deste trabalho compreendeu quatro etapas conjuntas: 1. Estabelecer um tratamento adequado para a glicerina residual de forma a permitir o crescimento bacteriano e formação dos dióis. 2. Adequar à composição do meio de fermentação, quanto às concentrações de glicerol, com suplementação de glicose, extrato de levedura e elementos traço Fe2+, Zn2+ e Mn2+ no processo fermentativo. 3. Definir a melhor condição de transferência de oxigênio em sistema descontínuo, associada à concentração de substrato, para a melhor formação de produtos. 4. Avaliar o procedimento de separação dos produtos do meio pela técnica de salting-out. Os estudos da etapa 1 e 2 foram realizados em frascos Erlenmeyer de 250 mL com 50 mL de meio. Na etapa 3, o estudo de aeração e agitação foi realizado em fermentador Bioflo III (New Brunswick Sci. Co.) de 1,25 L. Com os resultados obtidos, concluiu-se que o tratamento realizado foi adequado para o emprego da glicerina residual como fonte de carbono para o crescimento da bactéria Klebsiella pneumoniae. Além disso, os trabalhos realizados em frascos revelaram uma produção máxima, em agitação de 200 rpm, de 0,545 g/L.h de 2,3-BD e produção de 0,180 g/L.h de 1,3-PD em agitação de 160 rpm. Sendo que a glicose e o extrato de levedura tiveram efeitos positivos e significativos na produtividade de 2,3-BD e 1,3-PD. Nos ensaios onde foram utilizados maiores transferência de oxigênio observou-se decréscimos na produção de 1,3-PD e uma melhora significativa na produção de 2,3-BD. No estudo de recuperação dos dióis, foi possível recuperar 82% dos dióis utilizando carbonato de potássio 70% na temperatura de 20 ºC e no tempo de reação de 6 horas. / Among the main concerns related to the production of biodiesel is the surplus of crude glycerine. This corresponds to approximately 10% of the total mass of the biodiesel production process and has been accumulated and stored in the biodiesel plants, creating enormous amounts of waste and serious environmental problems. A way to lessen this problem is to use it for the formulation of fermentation medium to obtain products of economic interest. Examples are the production of diols such as, 1,3-propanediol (1,3-PD) and 2,3-butanediol (2,3-BD). These monomers are large market application, and the 1,3-PD used for the manufacture of polyurethanes, cyclic compounds and new types of polyesters. The 2,3-BD is used as antifreeze, biofuel and as an important flavoring. Thus, in present work aims to enrich the residual glycerine from biodiesel production to its bioconversion in 2,3-BD and 1,3-PD by bacterium Klebsiella pneumoniae NRRL B199. Therefore, the purpose of this consisted of four joint steps: 1st. Establish an appropriate treatment for residual glycerine to allow bacterial growth and diols formation. 2nd. To adapt the composition of fermentation medium, as concentrations of residual glycerine, with glucose supplementation, yeast extract and trace elements of Fe2+, Zn2+ e Mn2+ in the fermentation process. 3rd. Define the best condition of oxygen transfer in a batch system, associated with substrate concentration for the best product formation. 4th. To evaluate the separation procedure of products through the of salting-out technique. Studies of step 1 and 2 were conducted in 250 mL Erlenmeyer flasks with 50 mL medium. In step 3, the study aeration and agitation was performed in Bioflo III fermentor (New Brunswick Sci Co.) was 1,25 L. With the results, it was concluded that the treatment was adequate for use of residual glycerine as carbon source for growth of the bacterium Klebsiella pneumoniae. Furthermore, the work carried out on bottles showed a maximum production 2,3-BD of 0.545 g/L.h in agitation of 200 rpm and production 1,3-PD of 0.180 g/Lh in agitation of 160 rpm. With glucose and yeast extract had positive and significant effects on productivity of 2,3-BD and 1,3-PD. For tests were used higher oxygen transfer observed decrease in the production of 1,3-PD and a significant improvement in the production of 2,3-BD. In the study of recovery of diols, it was possible to recover 82% of diols using 70% potassium carbonate at temperature of 20 °C and in reaction time of 6 hours.

Os psitacídeos estão entre as espécies de aves mais apreendidas e encaminhadas aos centros de triagem animal em São Paulo. Também são comumente mantidos em ambiente doméstico como aves de estimação. A manutenção destas aves em cativeiro pode representar um risco zoonótico e contribuir para a propagação das estirpes de enterobactérias multirresistentes, como Klebsiella spp. produtora de beta-lactamase de espectro estendido (ESBLs), que podem interferir no tratamento de infecções nosocomiais em humanos. O objetivo deste estudo foi identificar e caracterizar estirpes de Klebsiella spp. isoladas de secreções respiratórias de 46 psitácideos doentes, determinando a virulência e o perfil de resistência a 15 antimicrobianos. Dentre as 19 estirpes de Klebsiella spp. isoladas, 16 (16/19) foram identificadas como Klebsiella pneumoniae, e três (3/19) foram identificadas como Klebsiella oxytoca. O perfil de suscetibilidade aos antimicrobianos demonstrou alta resistência para ampicilina (89,5%), e o perfil de virulência demonstrou uma alta prevalência dos genes fimH (94,7%), kpn (89,4%), uge (84,2%) e irp-2 (78,9%). Três estirpes de K. pneumoniae foram positivas para produção de beta-lactamase de espectro estendido. Estas estirpes foram classificadas nos sequence types (STs) ST15, ST147 e ST307. Esses três grupos clonais representam os principais responsáveis por surtos de infecções hospitalares por K. pneumoniae no mundo. No entanto, esse é o primeiro relato desses clones como causadores de doença em aves. Esses dados indicam a ocorrência de K. pneumoniae produtora de CTX-M-15 e CTX-M-8 em psitacídeos cativos e confirmam o potencial zoonótico e antropozoonótico do agente, destacando a relevância clínica para humanos e animais. / Psittacine birds are among the most seized bird species that are sent to animal sorting centers in São Paulo. They are also commonly kept in the domestic environment like pet birds. The maintenance of these birds in captivity may represent a zoonotic risk and contribute to the propagation of strains of multiresistant enterobacteria, such as Klebsiella spp. beta-lactamase extended-spectrum (ESBLs), which may interfere in the treatment of nosocomial infections in humans. The objective of this study was to identify and characterize strains of Klebsiella spp. isolated from respiratory secretions of 46 diseased psittacines, determining virulence and resistance profile to 15 antimicrobials. Among the 19 strains of Klebsiella spp. isolated, 16 (16/19) were identified as Klebsiella pneumoniae, and three (3/19) were identified as Klebsiella oxytoca. The antimicrobial susceptibility profile demonstrated high resistance to ampicillin (89.5%), and the virulence profile demonstrated a high prevalence of fimH (94.7%), kpn (89.4%), uge (84.2% %) and irp-2 (78.9%). Three strains of K. pneumoniae were positive for extended-spectrum beta-lactamase production. These strains were classified in sequence types (STs) ST15, ST147 and ST307. These three clonal groups represent the main responders for outbreaks of K. pneumoniae nosocomial infections worldwide. However, this is the first account of these clones as causing disease in birds. These data indicate the occurrence of K. pneumoniae producing CTX-M-15 and CTX-M-8 in captive parrots and confirm the zoonotic and anthropozoonotic potential of the agent, highlighting the clinical relevance for humans and animals.

La diffusion des bactéries multirésistantes aux antibiotiques associée à une diminution du nombre de nouveaux antibiotiques représente un véritable enjeu de santé publique. De nos jours, un vieil antibiotique, la colistine, connait un récent regain d’intérêt, constituant parfois la seule alternative thérapeutique. La colistine est, alors, qualifiée d’antibiotique de « dernier recours ». Cependant, il a été constaté l’apparition de souches résistantes à la colistine. L’objectif principal de ce travail de thèse a été d’étudier le(s) mécanisme(s) de résistance à la colistine chez K. pneumoniae. Afin de mener à bien notre projet, nous nous sommes intéressés à deux aspects de la problématique. Dans un premier temps, nous avons cherché à mieux comprendre ce mécanisme, en associant une étude génotypique à une étude phénotypique. Et dans un second temps, nous avons cherché des alternatives thérapeutiques, en évaluant différentes associations antibiotiques / The global spread of multidrug-resistant Gram-negative bacteria associated with a decrease in the number of new antibiotic therapies is a major public health issue. Colistin is often referred to as the "last-resort" antibiotic, used as the only therapeutic alternative for MDR Gram-negative bacteria infection, which explains the current renewal of interest in this antimicrobial agent. However, the appearance of colistin-resistant bacterial strains has been already observed. The main objective of this PhD work was to study the colistin resistance mechanism (s) in K. pneumoniae by looking at two aspects of the problem. Firstly, we sought to better understand this mechanism, associating a genotypic study with a phenotypic study. Next, we looked for therapeutic alternatives, by evaluating different antibiotic combinations

Para descrever a incidência, fatores de risco e evolução clínica da sepse neonatal hospitalar por Klebsiella spp. foi realizado um estudo retrospectivo e prospectivo de 45 neonatos com sepse e Klebsiella spp. na hemocultura. A taxa geral de sepse hospitalar por Klebsiella spp foi de 3,7%, identificando K. pneumoniae (91%), K. oxytoca (9%), e 55,6% de cepas multirresistentes. Os principais fatores de risco foram uso prévio de antibióticos, prematuridade, baixo peso e catéter central. Houve complicações em 28,9% dos casos, com mortalidade de 11%. A sepse por Klebsiella spp. foi freqüente nas unidades neonatais, com taxa elevada de complicações e mortalidade, principalmente na infecção por cepas multirresistentes / In order to describe the incidence, risk factors and clinical evolution of hospital-origin sepsis by Klebsiella spp. in neonatal units, a retrospective and prospective study of 45 neonates with sepsis and Klebsiella spp. at the hemoculture was carried out.The overall hospital sepsis rate by Klebsiella spp. was 3.7%, with the identification of K. pneumoniae (91%), K. oxytoca (9%) and 55.6% of multi-resistant strains. The main risk factors were previous antibiotic use, prematurity, low weight and central catheter.There were complications in 28.9% of the cases, with a mortality rate of 11%.The sepsis by Klebsiella spp. was frequent at the neonatal units, with a high rate of complications and mortality, especially in multi-resistant strain infections

Dentre as principais preocupações relacionadas à cadeia de produção do biodiesel está o excedente de glicerina bruta. Esta corresponde a cerca de 10% da massa total resultante do processo de produção do biodiesel e vem sendo acumulada e armazenada nas usinas, formando grandes estoques de resíduos e deixando diversas empresas diante de um passivo ambiental agravante. Uma forma de diminuir esse problema é utilizá-la para formulação de meios de fermentação para obtenção de produtos de interesse econômico. Exemplos são as produções de dióis como; 1,3-Propanodiol (1,3-PD) e 2,3-Butanodiol (2,3-BD). Estes são monômeros de grande aplicação no mercado, sendo o 1,3-PD usado para fabricação de poliuretanos, compostos cíclicos e novos tipos de poliésteres. O 2,3-BD é utilizado como anticongelante, biocombustível e como um importante aromatizante. Assim, no presente trabalho propõe-se valorizar a glicerina residual da fabricação de biodiesel, visando sua bioconversão em 2,3-BD e 1,3-PD, pela bactéria Klebsiella pneumoniae NRRL B199. Para tanto, a proposta deste trabalho compreendeu quatro etapas conjuntas: 1. Estabelecer um tratamento adequado para a glicerina residual de forma a permitir o crescimento bacteriano e formação dos dióis. 2. Adequar à composição do meio de fermentação, quanto às concentrações de glicerol, com suplementação de glicose, extrato de levedura e elementos traço Fe2+, Zn2+ e Mn2+ no processo fermentativo. 3. Definir a melhor condição de transferência de oxigênio em sistema descontínuo, associada à concentração de substrato, para a melhor formação de produtos. 4. Avaliar o procedimento de separação dos produtos do meio pela técnica de salting-out. Os estudos da etapa 1 e 2 foram realizados em frascos Erlenmeyer de 250 mL com 50 mL de meio. Na etapa 3, o estudo de aeração e agitação foi realizado em fermentador Bioflo III (New Brunswick Sci. Co.) de 1,25 L. Com os resultados obtidos, concluiu-se que o tratamento realizado foi adequado para o emprego da glicerina residual como fonte de carbono para o crescimento da bactéria Klebsiella pneumoniae. Além disso, os trabalhos realizados em frascos revelaram uma produção máxima, em agitação de 200 rpm, de 0,545 g/L.h de 2,3-BD e produção de 0,180 g/L.h de 1,3-PD em agitação de 160 rpm. Sendo que a glicose e o extrato de levedura tiveram efeitos positivos e significativos na produtividade de 2,3-BD e 1,3-PD. Nos ensaios onde foram utilizados maiores transferência de oxigênio observou-se decréscimos na produção de 1,3-PD e uma melhora significativa na produção de 2,3-BD. No estudo de recuperação dos dióis, foi possível recuperar 82% dos dióis utilizando carbonato de potássio 70% na temperatura de 20 ºC e no tempo de reação de 6 horas. / Among the main concerns related to the production of biodiesel is the surplus of crude glycerine. This corresponds to approximately 10% of the total mass of the biodiesel production process and has been accumulated and stored in the biodiesel plants, creating enormous amounts of waste and serious environmental problems. A way to lessen this problem is to use it for the formulation of fermentation medium to obtain products of economic interest. Examples are the production of diols such as, 1,3-propanediol (1,3-PD) and 2,3-butanediol (2,3-BD). These monomers are large market application, and the 1,3-PD used for the manufacture of polyurethanes, cyclic compounds and new types of polyesters. The 2,3-BD is used as antifreeze, biofuel and as an important flavoring. Thus, in present work aims to enrich the residual glycerine from biodiesel production to its bioconversion in 2,3-BD and 1,3-PD by bacterium Klebsiella pneumoniae NRRL B199. Therefore, the purpose of this consisted of four joint steps: 1st. Establish an appropriate treatment for residual glycerine to allow bacterial growth and diols formation. 2nd. To adapt the composition of fermentation medium, as concentrations of residual glycerine, with glucose supplementation, yeast extract and trace elements of Fe2+, Zn2+ e Mn2+ in the fermentation process. 3rd. Define the best condition of oxygen transfer in a batch system, associated with substrate concentration for the best product formation. 4th. To evaluate the separation procedure of products through the of salting-out technique. Studies of step 1 and 2 were conducted in 250 mL Erlenmeyer flasks with 50 mL medium. In step 3, the study aeration and agitation was performed in Bioflo III fermentor (New Brunswick Sci Co.) was 1,25 L. With the results, it was concluded that the treatment was adequate for use of residual glycerine as carbon source for growth of the bacterium Klebsiella pneumoniae. Furthermore, the work carried out on bottles showed a maximum production 2,3-BD of 0.545 g/L.h in agitation of 200 rpm and production 1,3-PD of 0.180 g/Lh in agitation of 160 rpm. With glucose and yeast extract had positive and significant effects on productivity of 2,3-BD and 1,3-PD. For tests were used higher oxygen transfer observed decrease in the production of 1,3-PD and a significant improvement in the production of 2,3-BD. In the study of recovery of diols, it was possible to recover 82% of diols using 70% potassium carbonate at temperature of 20 °C and in reaction time of 6 hours.

Os psitacídeos estão entre as espécies de aves mais apreendidas e encaminhadas aos centros de triagem animal em São Paulo. Também são comumente mantidos em ambiente doméstico como aves de estimação. A manutenção destas aves em cativeiro pode representar um risco zoonótico e contribuir para a propagação das estirpes de enterobactérias multirresistentes, como Klebsiella spp. produtora de beta-lactamase de espectro estendido (ESBLs), que podem interferir no tratamento de infecções nosocomiais em humanos. O objetivo deste estudo foi identificar e caracterizar estirpes de Klebsiella spp. isoladas de secreções respiratórias de 46 psitácideos doentes, determinando a virulência e o perfil de resistência a 15 antimicrobianos. Dentre as 19 estirpes de Klebsiella spp. isoladas, 16 (16/19) foram identificadas como Klebsiella pneumoniae, e três (3/19) foram identificadas como Klebsiella oxytoca. O perfil de suscetibilidade aos antimicrobianos demonstrou alta resistência para ampicilina (89,5%), e o perfil de virulência demonstrou uma alta prevalência dos genes fimH (94,7%), kpn (89,4%), uge (84,2%) e irp-2 (78,9%). Três estirpes de K. pneumoniae foram positivas para produção de beta-lactamase de espectro estendido. Estas estirpes foram classificadas nos sequence types (STs) ST15, ST147 e ST307. Esses três grupos clonais representam os principais responsáveis por surtos de infecções hospitalares por K. pneumoniae no mundo. No entanto, esse é o primeiro relato desses clones como causadores de doença em aves. Esses dados indicam a ocorrência de K. pneumoniae produtora de CTX-M-15 e CTX-M-8 em psitacídeos cativos e confirmam o potencial zoonótico e antropozoonótico do agente, destacando a relevância clínica para humanos e animais. / Psittacine birds are among the most seized bird species that are sent to animal sorting centers in São Paulo. They are also commonly kept in the domestic environment like pet birds. The maintenance of these birds in captivity may represent a zoonotic risk and contribute to the propagation of strains of multiresistant enterobacteria, such as Klebsiella spp. beta-lactamase extended-spectrum (ESBLs), which may interfere in the treatment of nosocomial infections in humans. The objective of this study was to identify and characterize strains of Klebsiella spp. isolated from respiratory secretions of 46 diseased psittacines, determining virulence and resistance profile to 15 antimicrobials. Among the 19 strains of Klebsiella spp. isolated, 16 (16/19) were identified as Klebsiella pneumoniae, and three (3/19) were identified as Klebsiella oxytoca. The antimicrobial susceptibility profile demonstrated high resistance to ampicillin (89.5%), and the virulence profile demonstrated a high prevalence of fimH (94.7%), kpn (89.4%), uge (84.2% %) and irp-2 (78.9%). Three strains of K. pneumoniae were positive for extended-spectrum beta-lactamase production. These strains were classified in sequence types (STs) ST15, ST147 and ST307. These three clonal groups represent the main responders for outbreaks of K. pneumoniae nosocomial infections worldwide. However, this is the first account of these clones as causing disease in birds. These data indicate the occurrence of K. pneumoniae producing CTX-M-15 and CTX-M-8 in captive parrots and confirm the zoonotic and anthropozoonotic potential of the agent, highlighting the clinical relevance for humans and animals.

Para descrever a incidência, fatores de risco e evolução clínica da sepse neonatal hospitalar por Klebsiella spp. foi realizado um estudo retrospectivo e prospectivo de 45 neonatos com sepse e Klebsiella spp. na hemocultura. A taxa geral de sepse hospitalar por Klebsiella spp foi de 3,7%, identificando K. pneumoniae (91%), K. oxytoca (9%), e 55,6% de cepas multirresistentes. Os principais fatores de risco foram uso prévio de antibióticos, prematuridade, baixo peso e catéter central. Houve complicações em 28,9% dos casos, com mortalidade de 11%. A sepse por Klebsiella spp. foi freqüente nas unidades neonatais, com taxa elevada de complicações e mortalidade, principalmente na infecção por cepas multirresistentes / In order to describe the incidence, risk factors and clinical evolution of hospital-origin sepsis by Klebsiella spp. in neonatal units, a retrospective and prospective study of 45 neonates with sepsis and Klebsiella spp. at the hemoculture was carried out.The overall hospital sepsis rate by Klebsiella spp. was 3.7%, with the identification of K. pneumoniae (91%), K. oxytoca (9%) and 55.6% of multi-resistant strains. The main risk factors were previous antibiotic use, prematurity, low weight and central catheter.There were complications in 28.9% of the cases, with a mortality rate of 11%.The sepsis by Klebsiella spp. was frequent at the neonatal units, with a high rate of complications and mortality, especially in multi-resistant strain infections

L’émergence et la dissémination récentes de clones hypervirulents et multi-résistants de Klebsiella pneumoniae ont renouvelé l'intérêt général envers Klebsiella. Cependant, notre connaissance de la pathogénèse de Klebsiella au niveau moléculaire et cellulaire reste faible. Dans ce travail, nous avons mené deux axes de recherche focalisés sur la pathogénèse de Klebsiella. Le premier projet visait à caractériser un mutant de capsule de K. pneumoniae incapable de produire une toxine colibactine fonctionnelle. La colibactine est un métabolite secondaire génotoxique produit principalement par des souches commensales et extraintestinales pathogènes d’Escherichia coli, mais également par des souches de K. pneumoniae. Elle induit des cassures double brin conduisant à la formation de tumeurs dans des cancers colorectaux et contribue à une virulence accrue de la bactérie. Cependant la structure, les voies de biosynthèse, la sécrétion et le mode d’action de la colibactine restent à définir. Le laboratoire avait préalablement observé qu’un mutant de capsule de K. pneumoniae n’était pas capable de produire une colibactine fonctionnelle, suggérant un rôle de la capsule dans ce processus. Nous avons ensuite démontré qu’en fait la capsule n’est pas impliquée dans la fonction de la colibactine, et que l’incapacité du mutant de la capsule à produire une génotoxicité est due à une mutation avec un fort effet dominant négatif dans la protéine ClbD, une enzyme essentielle de la voie de synthèse de la colibactine. Nous caractérisons actuellement cette mutation pour comprendre comment elle affecte la structure et la fonction de ClbD. Le second projet étudiait le rôle de la capsule dans la pathogénèse de K. rhinoscleromatis. K. rhinoscleromatis est une sous-espèce de K. pneumoniae, responsable du rhinosclérome, une maladie chronique granulomateuse des voies aériennes supérieures spécifiquement humaine, et caractérisée par la formation de macrophages spumeux atypiques appelés cellules de Mikulicz. Or les mécanismes physiopathologiques de cette pathologie sont peu connus. A l’aide d’un modèle murin, nous avons observé qu’un mutant de capsule de K. rhinoscleromatis est atténué in vivo, mais aussi que les cellules de Mikulicz sont recrutées lors d’une infection avec un inoculum élevé du mutant de capsule de K. rhinoscleromatis. Ces données nous indiquent 1) que la capsule est un facteur de virulence de K. rhinoscleromatis qui n’est pas impliqué dans la formation et le recrutement des cellules de Mikulicz, et 2) que des facteurs spécifiques de K. rhinoscleromatis contrôlant la formation de cellules de Mikulicz existent et restent à identifier. Les nouvelles données concernant la pathogénèse de Klebsiella apportées par notre travail représentent une contribution significative dans la connaissance du rhinosclérome et du rôle d’une enzyme impliquée dans la synthèse de la colibactine, tout en ouvrant de nouveaux axes de recherche sur la pathogénèse de K. pneumoniae et K. rhinoscleromatis / The recent emergence and global expansion of hypervirulent and multidrug-resistant clones of K. pneumoniae have increased general interest in Klebsiella. However, knowledge of Klebsiella pathogenesis at the molecular and cellular level is still scant. We pursued two lines of research focused on Klebsiella pathogenesis. The first aimed to characterize a K. pneumoniae capsule mutant unable to produce a functional colibactin. Colibactin is a genotoxic secondary metabolite produced mainly by commensals and extraintestinal pathogenic E. coli strains, but also by some K. pneumoniae strains. It induces double-strand DNA breaks leading to tumor formation in colorectal cancer and contributes to increased virulence. However, its structure, biosynthesis, secretion and mode of action have yet to be fully defined. Previous work from our laboratory showed that a K. pneumoniae capsule mutant was unable to produce a functional colibactin, suggesting a role for capsule in this process. We report herein that capsule does not in fact have a role in the colibactin effect and that the inability of the capsule mutant to induce DNA damage is due to a strong dominant negative mutation in ClbD, an essential enzyme of the colibactin biosynthetic pathway. We are currently characterizing this mutation to understand how it deeply affects ClbD structure and function. The second project explored the role of capsule (CPS) in K. rhinoscleromatis pathogenesis. K. rhinoscleromatis is a K. pneumoniae subspecies responsible for rhinoscleroma, a human specific chronic granulomatous disease of the upper airways characterized by the formation of atypical foamy macrophages called Mikulicz cells. However, little is known about the pathophysiological mechanisms underlying this disease. Using our mouse model, we report that a K. rhinoscleromatis CPS mutant is attenuated in vivo but also that Mikulicz cells are observed upon infection with higher doses of K. rhinoscleromatis CPS mutant. Altogether, our data indicate that 1) CPS is a virulence factor of K. rhinoscleromatis, which is not involved in the specific appearance of Mikulicz cells and that 2) the K. rhinoscleromatis specific factors controlling the appearance of Mikulicz cells remain to be identified. The new insights brought to Klebsiella pathogenicity by this work represent a significant contribution to the understanding of rhinoscleroma pathogenesis and of the role of an enzyme implicated in colibactin biosynthesis. This opens new lines of research on K. pneumoniae and K. rhinoscleromatis pathogenesis

Orientador: Antonio Olavo Cardoso Jorge / Coorientador: João Manoel Theotonio dos Santos / Banca: Luciane Dias Oliveira / Banca: Graziella Nuernberg Back Brito / Resumo: A resistência adquirida pelas bactérias aos antibióticos de amplo espectro tornou-se uma ameaça à saúde global. A necessidade de encontrar fármacos que consigam combater micro-organismos multirresistentes tem se tornado um grande desafio. Neste cenário, as plantas medicinais são promissoras por terem propriedades antimicrobianas eficazes, devido à presença de compostos fitoquímicos com atividades biológicas diversas. O objetivo desse estudo foi avaliar a ação antimicrobiana dos extratos glicólicos de Hamamelis virginiana (hamamélis) e de Persea americana (abacateiro) sobre cepas multirresistentes de Klebsiella pneumoniae e Pseudomonas aeruginosa. A avaliação da atividade antimicrobiana dos extratos vegetais foi realizada em sete cepas clínicas de K. pneumoniae e de P. aeruginosa, em comparação com uma cepa de referência de K. pneumoniae (ATCC 4352) e de P. aeruginosa (ATCC 15442). Para a determinação das concentrações inibitórias mínimas (CIM) e bactericida mínima (CBM) dos extratos de abacateiro e de hamamélis foi utilizado o método de microdiluição em caldo, segundo NCCLS. Após obtenção destes resultados, foi verificada a ação dos extratos sobre biofilmes monomicrobianos de oito cepas de K. pneumoniae e de P. aeruginosa (1 cepa ATCC e 7 cepas clínicas resistentes). Após o período de 48 horas para a formação do biofilme, os extratos foram adicionados separadamente, pelo período de cinco minutos, na concentração efetiva pré-determinada (CBM) e concentrações superiores. Poster... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract : The resistance created by bacteria to broad-spectrum antibiotics has become a threat to global health. The need to find drugs that can combat multidrug-resistant microorganisms has become a major challenge. In this scenario, medicinal plants are promising because they have effective antimicrobial properties due to the presence of phytochemical compounds with diverse biological activities. The objective of this study was to evaluate the antimicrobial action of the glycolic extracts of Hamamelis virginiana (hamamelis) and Persea americana (avocado) on multiresistant strains of Klebsiella pneumoniae and Pseudomonas aeruginosa. The evaluation of the antimicrobial activity of the plant extracts was carried out in seven clinical strains of K. pneumoniae and P. aeruginosa, compared to an strain of K. pneumoniae (ATCC 4352) and P. aeruginosa (ATCC 15442). The broth microdilution method, according to NCCLS, was used to determine the minimum inhibitory (MIC) and bactericidal (MBM) concentrations of the extracts of avocado and witch hazel. After obtaining these results, the extracts on monomicrobial biofilms of eight strains of K. pneumoniae and P. aeruginosa (1 strain ATCC and 7 resistant clinical strains) were verified. After the 48 hour period for biofilm formation, the extracts were removed, with a five-minute interval, in the effective exercise session (MBC) and in the upper sets. Afterwards, the biofilms were washed and measured by two different testicles, in which the biofilm biomass was evaluated by the violet glass and the viability of the microorganisms by the MTT test. The experiments were performed with n = 10, using two replicates for each strain / extract. The data were analyzed statistically by the ANOVA method, complemented by the Tukey test, with a significance level of 5% (p≤0.05). The results demonstrated an antibacterial activity of both extracts against the standard strain and as the clinical .... / Mestre